In 1842 het die fisikus en wiskundige Christelike Doppler bevind dat indien die klankbron en waarnemer relatief tot mekaar beweeg, die klankfrekwensie wat deur die waarnemer waargeneem word, nie saamval met die frekwensie van die klankbron nie. Vandag noem ons hierdie verskynsel "Doppler-effek" en dit is met sy hulp dat sterrekundiges op soek is na eksoplans - wêrelde wat om ander sterre buite ons sonnestelsel draai. 442 van 473, die exoplanets wat vandag bekend is, is opgespoor deur die Doppler-effek te gebruik, wat veranderinge in die frekwensie van enige tipe klank of ligte golf wat deur 'n bewegende bron geproduseer word, in verhouding tot die waarnemer beskryf. Die verskynsel wat deur die Oostenrykse wetenskaplike in die 19de eeu geopen is, is 'n integrale deel van die moderne teorieë oor die oorsprong van ons heelal en word gebruik om die weer te voorspel, die beweging van sterre te bestudeer, asook in die diagnose van kardiovaskulêre siektes.
Wat is die Doppler-effek?
Stel jou voor 'n plas, in die middel van wat 'n tevrede beewer sit. Elke keer as hy sy pootjies skud, skep dit inmenging wat langs die water beweeg. As hierdie versteurings op 'n sekere punt plaasvind, sal hulle van hierdie punt in alle rigtings versprei word. Aangesien elke verontwaardiging in dieselfde omgewing beweeg, sal hulle almal in alle rigtings teen dieselfde spoed beweeg.
Die patroon wat deur die keverpote geskep word, sal 'n reeks kringe wees wat die kante van die poele bereik met dieselfde frekwensie. Die waarnemer by die punt A (die linkerkant van die poele) sal verontwaardiging sien, om die rand van die poele met dieselfde frekwensie as die waarnemer op die punt in (die regterrand van die poele) te klop. Trouens, die frekwensie waarmee die sirkels die rande van die poele bereik, sal dieselfde wees as die frekwensie waarmee die kewer die poot beweeg, sal ons dit met twee versteurings per sekonde definieer.
Veronderstel nou dat die Beetle na die waarnemer B vaar, wat versteurings met dieselfde frekwensie produseer. Aangesien die insek regs beweeg, vind elke verontwaardiging nader aan die waarnemer in en verder van die waarnemer A en toepaslik, sal die waarnemer in vinniger bereik. Terselfdertyd lyk die waarnemer dat die frekwensie van versteurings aankoms hoër is as die frekwensie waarmee hierdie versteurings ontstaan; Observer A, inteendeel, dit sal blyk dat die frekwensie van versteurings laer is as in werklikheid. Hierdie voorbeeld, hopelik illustreer die Doppler-effek.
Selfs meer fassinerende artikels oor die fisiese ontdekkings dat die wêreld verander het, lees op ons kanaal in Yandex.Dzen. Daar word gereeld gepubliseerde artikels wat nie op die webwerf is nie!
Indien nie, let op dat die Doppler-effek waargeneem kan word vir enige tipe golfwatergolwe, klankgolf, liggolf en so aan. Stel jou voor dat die polisiemotor beweeg om jou te ontmoet. Wanneer die motor jou met 'n lila nader, word die klank van die sirenes harder, maar word stiler, aangesien die motor verbygaan. Dit is nog 'n voorbeeld van die Doppler-effek - 'n duidelike verskuiwing van die klankgolffrekwensie wat deur 'n bewegende bron geskep is.
Hoe werk die Doppler-effek?
Die Doppler-effek is van groot belang vir sterrekundiges wat inligting gebruik oor die verskuiwing van die elektromagnetiese golffrekwensie wat deur die sterre in ons sterrestelsel en verder geproduseer word. Trouens, die aanname van navorsers wat ons heelal uitbrei met versnelling, deels gebaseer op die waarnemings van elektromagnetiese golwe wat deur die sterre in verre sterrestelsels uitgestraal word. Dit is ook moontlik om spesifieke inligting oor die sterre in die sterrestelsels te bepaal deur die Doppler-effek te gebruik.
Moderne teleskope laat sterrekundiges toe om die sterre in verre sterrestelsels te bestudeer. As 'n reël is hulle op soek na ligbronne wat elektromagnetiese golwe uitstoot. Let op die effek van Doppler-sterrekundiges kan wanneer die ster om sy eie massa van massa draai en na die grond beweeg of daaruit. Hierdie golflengteverskuiwings kan gesien word as fyn veranderinge in die sterre spektrum - reënboogkleure wat deur lig uitgestraal word.
Wanneer 'n ster na ons beweeg, word die golflengtes saamgepers, en die spektrum verkry 'n blou kleur. Wanneer 'n ster van ons verwyder word, gloei sy spektrum rooi.
Om die rooi en blou gloed te waarneem, gebruik sterrekundiges 'n spektrograaf - 'n hoë resolusie medalje, wat inkomende liggolwe op verskillende kleure deel. In die buitenste laag van elke ster is daar atome wat lig op sekere golflengtes absorbeer, en hierdie absorpsie word gemanifesteer in die vorm van donker lyne in verskillende kleure van die stewels van die ster. Navorsers gebruik verskuiwings in hierdie lyne as gerieflike merkers om die waardes van die Doppler-effek te meet.
Sien ook: Mandela se effek - hoekom onthou mense wat nie was nie?
Dit is onmoontlik om nie daarop te let dat die Doppler-effek nie net in sterrekunde gebruik word nie. Stuur radarstrale in die atmosfeer en studeer veranderinge in golflengtes van terugkeerstrale, meteoroloë soek water in die atmosfeer. Die Doppler-effek word ook in medisyne gebruik met ekkokardiogramme wat ultrasoniese strale deur die liggaam stuur om veranderinge in die bloedstroom te meet om seker te maak dat die hartklep korrek werk, of om kardiovaskulêre siektes te diagnoseer.